Основные направления развития системы связи на

УДК 623.93
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
К.т.н. Ю.Л. Николашин, д.т.н. профессор В.И. Мирошников,
к.в.н. доцент И.А. Кулешов
ОАО «Интелтех», г. Санкт-Петербург
Аннотация. Рассматриваются проблемы реализации в перспективе единого
инфокоммуникационного пространства (ЕИКП) Вооруженных Сил Российской Федерации
(ВС РФ). Приводится перечень перспективных информационных и телекоммуникационных
технологий, практическое применение которых должно обеспечить реализацию ЕИКП с
требуемой функциональностью. Отражены основные результаты деятельности ОАО
«Интелтех» в области разработки систем связи и управления двойного применения нового
поколения.
Ключевые слова: оборонная инфраструктура, инфокоммуникационное пространство,
системы управления, системы связи.
Проблемы реализации оборонной инфраструктуры и ЕИКП
Отличительной чертой современного этапа развития общества является возрастание
вклада информационных и коммуникационных технологий в ускорение процесса развития
науки, техники, экономики, социальной сферы и оборонной инфраструктуры. Перспективы
и планы реализации оборонной инфраструктуры РФ, в свою очередь, во многом
определяют направления развития военной техники, вооружения и технологий на
современном этапе. В соответствии с определениями, приведенными в [1], оборонная
инфраструктура объединяет объекты военной инфраструктуры и инфраструктуры
двойного назначения.
Военная инфраструктура - это совокупность военных объектов и отдельных
сооружений, предназначенных для обеспечения выполнения войсками оперативностратегических, оперативных и боевых задач вооруженной борьбы, а также для размещения
и проведения повседневной подготовки войск и обслуживания военного производства в
мирное время.
Инфраструктура двойного назначения - это система объектов федеральных органов
исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации,
органов местного самоуправления, организаций и граждан, используемая (планируемая к
использованию) как в целях социально-экономического развития страны, так и в целях
обороны.
К приоритетным направлениям развития оборонной инфраструктуры [2] могут быть
отнесены:
– разработка высокоэффективных систем разведки и управления, функционирующих
в реальном масштабе времени;
– создание высокозащищенной системы управления войсками и оружием, способных
противостоять информационному воздействию противника;
– обеспечение бесперебойного функционирования существующих объектов
оборонной инфраструктуры, при различного рода деструктивного воздействия;
– создание спутниковой группировки для решения задач разведки, навигации, связи,
предупреждения о ракетном нападении и др.;
– создание
быстродействующей
распределенной
телекоммуникационной
инфраструктуры.
Системы управления являются неотъемлемой и важнейшей составной частью
инфраструктуры органов государственной власти, ведомств, корпораций, предприятий. В
настоящее время возможности построения систем управления в значительной степени
ассоциируются со способностью их создателей вести разработку с использованием
системного
подхода
к
проектированию,
новейших
информационных
и
телекоммуникационных технологий, унифицированных аппаратно-программных платформ
и т.д.
В последние годы в мировой практике в качестве наиболее общего принципа развития
систем управления различного уровня (от систем управления общегосударственного
масштаба для систем управления корпорациями и отдельными предприятиями) является
ориентация на создание и использование ЕИКП [3].
Под единым инфокоммуникационным пространством понимается совокупность
интегрированных информационных ресурсов всех уровней, с едиными правилами создания
и потребления, едиными стандартами представления и возможностью непосредственного
доступа к ним пользователей в соответствии с имеющимися полномочиями, а также
телекоммуникационных
сетей,
обеспечивающих
поддержку
информационных
взаимодействий за счет предоставления комплекса услуг по организации доступа к сети,
коммутации, маршрутизации, доступа к службам.
Этот принцип закладывается в основу:
- программ по реализации оборонной инфраструктуры России, модернизации систем
управления ВС РФ, отдельных видов и родов войск;
- реализации программ по созданию «Электронного правительства России»;
- информационных и управляющих систем органов государственного управления
различных уровней;
- программ модернизации и развития инфраструктур крупнейших российских
ведомств и корпораций (топливно-энергетического комплекса, МПС, МЧС,
финансовых ведомств).
Программы реализации ЕИКП ВС РФ
Основные взгляды руководства Министерства обороны на особенности строительства
Вооружённых Сил в обозримой перспективе изложены в [4].
Программы создания ЕИКП в военной области [5] ориентированы на реализацию
концепции оборонной инфраструктуры, предусматривающей техническое переоснащение
ВС и внедрение новых принципов управления. Предполагается, что создание ЕИКП ВС РФ
будет достигаться на основе объединения и развития существующих информационноаналитических ресурсов, предназначенных для обеспечения эффективной управленческой
деятельности органов военного управления.
Информационное пространство ЕИКП образуют информационно-аналитические,
управляющие системы (поддержки принятия решений, планирования операций и боевых
действий, управления военными действиями, электронного документооборота и т.д.),
реализуемые на различных уровнях системы управления ВС РФ, использующие общие
информационные ресурсы и взаимодействующие с использованием ресурсов и услуг
коммуникационного пространства, входящего в состав ЕИКП.
Телекоммуникационную основу ЕИКП ВС РФ должна составлять совокупность
телекоммуникационных сетей (ТКС) ВС, других войск и воинских формирований,
поэтапно реализуемая на базе существующих сетей и комплексов связи и ряда
ведомственных сетей связи. ТКС включает стационарный компонент (с мобильной
составляющей), а также резервный (полевой) компонент в особый период и в военное
время. В [6] отмечается, что исходя из характера современных операций, на эффективность
процесса управления во многом будет влиять способность должностных лиц,
принимающих решения, и органов военного управления в целом перерабатывать
значительные объемы информации, необходимые для управления силами (войсками) в
сложной, быстро меняющейся обстановке. Основным направлением дальнейшего
совершенствования управления силами (войсками) должна стать автоматизация наиболее
трудоемких информационных процессов.
В ходе автоматизации управления должны быть достигнуты две цели: основная цель обеспечение максимальной реализации потенциальных возможностей сил (войск) в
интересах достижения поставленных задач. Дополнительная цель - создание условий
максимальной реализации интеллекта командующих (командиров) всех уровней
управления.
В качестве основного принципа развития системы управления ВС РФ
рассматривается концентрация усилий на создание межвидовой многофункциональной
(интегрированной) системы управления, построенной на основе разработки и применения
максимально
унифицированных и совместимых программно-технических средств,
минимальном составе пунктов и средств управления, необходимых для эффективного
управления войсками (силами) и всеми видами обеспечения боевых действий при
безусловном выполнении оперативно-стратегических требований к системе управления [7].
В качестве примера практической реализации рассмотренных выше концептуальных
положений можно привести планы ВМФ, в котором уже начаты работы по созданию и
развитию интегрированной системы управления [8]. При этом единое интегрированное
информационное пространство ОВУ ВМФ отражает реализацию целевого предназначения
ВМФ как боевой системы и позволяет, во-первых, установить информационные связи
между всеми компонентами боевой системы; во-вторых, обеспечить единство рассмотрения
всех информационных ресурсов и процессов, происходящих в боевой системе; в-третьих,
более точно оценивать достаточность, противоречивость и избыточность информационных
ресурсов для решения поставленных задач [9].
Перспективные технологии и направления их использования при
создании средств связи и систем управления нового поколения
Компоненты ЕИКП могут быть реализованы на базе различных информационных,
телекоммуникационных и компьютерных технологий (современных и перспективных), в
том числе - технологий распределенных вычислений, искусственных интеллектуальных
систем, нанотехнологий и т.д. (т.е. тех технологий, которые отнесены к критическим для
РФ на текущий период).
Из всего множества перспективных информационных технологий могут быть
выделены базовые технологии, в значительной степени определяющие облик систем
управления нового поколения.
Перечень перспективных технологий может быть выявлен на основании анализа
правительственных программных документов, результатов аналитических исследований
ведущих экспертов в мировом и национальном масштабе, программ развития различных (в
первую очередь силовых) ведомств зарубежных стран и России. Анализ перспективных
телекоммуникационных технологий, в том числе - применительно к задачам реализации
перспективных систем управления силами ВМФ, содержится в [10].
Обобщение и классификация аналитических материалов позволяет сформировать
перечень перспективных технологий, являющихся актуальными для проводимых
разработок на ближайшую (2011-2015 г.г.) и более отдаленную (2016-2020 г.г.)
перспективу.
Информационные технологии:
– технологии распределенных вычислений;
– хранилища данных;
– системы управления знаниями, в том числе - оперативной аналитической
обработки данных (OLAP), интеллектуального анализа данных (Data Mining), ведения
отчетности (OLTP) и т.д.;
– экспертные системы;
– мультиагентные системы;
– расчетно-логические системы;
– системы поддержки принятия решений;
–
–
–
–
архитектуры, ориентированные на сервисы;
приложения, использующие данные о местоположении;
семантический Web (в том числе - онтологические методы представления знаний);
технологии автоматизации проектирования и программирования и т.д.
Коммуникационные технологии:
– широкополосная беспроводная связь (в том числе Wi-Fi, Mesh-сети, Wi-Max,
HSxPA, EV-DO);
– подвижная спутниковая связь;
– оптическое волновое мультиплексирование;
– ячеистые фемсотовые, межтелесные, сенсорные сети;
– самоорганизующиеся сети;
– активная и пассивная ретрансляция;
– пакетная радиосвязь;
– помехоустойчивая передача информации;
– видеоконференц-связь и т.д.
В обобщенном виде эволюция технологий (для рассматриваемого нами класса систем)
может иллюстрироваться данными, приведенными в таблице 1.
Таблица 1
Перечень представительных технологий и эволюция их развития
Технологии
Телекоммуникационные
XX век
ISDN. Internet
2000-2015 г.г.
Intranet. Корпоративные
сети. NGN, IMS. 4G
(мобильные). Web 2.0
Информацион- Системы «клиент- Сервисно-ориентированные
ные
сервер». Распреде- архитектуры. Системы поддленные вычисле- держки принятия решений.
ния. РаспределенСистемы управления знаные БД
ниями. Многоагентные
локальные системы
Поддержки
TMN. TMF
NGOSS. Системы поддержэксплуатационки принятия решений
ных процессов
Формализации Спецификации. Языки визуального моделизнаний о
Языки визуального рования. Онтологии отдельпроблемной
моделирования
ных проблемных областей
области
2016 г. и далее
Широкополосные конвергентные сети. Самоорганизующиеся сети
Системы управления
знаниями. Многоагентные
глобальные системы.
Интеллектуальные агенты
реального времени
Интеллектуальные системы поддержки эксплуатационных процессов
Универсальные онтологии
для Глобального инфокоммуникационного
пространства
Основные направления деятельности ОАО «Интелтех» по созданию
технических средств для МО РФ и двойного применения
ОАО «Информационные телекоммуникационные технологии» является одним из
ведущих российских предприятий, специализирующихся на разработке и поставке
телекоммуникационного оборудования и информационного обеспечения для систем связи и
управления народно-хозяйственного и ведомственного назначения [11, 12].
ОАО «Интелтех» ориентируется на требования к современным системам управления
и к средствам связи, которые определяют:
- резкое увеличение объема и скорости передаваемой и обрабатываемой информации;
- необходимость повышения устойчивости функционирования средств и комплексов
связи в условиях различного рода деструктивных информационных воздействий;
- уменьшение массогабаритных показателей и величин потребляемой энергии,
увеличение температурного диапазона разрабатываемых средств при увеличении
надежности их функционирования;
- необходимость защиты каналов управления средствами и системами связи.
Многолетний опыт проведения фундаментальных научно-исследовательских работ и
coздание целого ряда телекоммуникационного оборудования, комплексов связи, систем
коммутации и передачи данных позволили предприятию решить многие из этих проблем в
разработанных современных комплексах связи. Соответствие разрабатываемой аппаратуры
системным требованиям - обязательные составляющие всех проводимых разработок.
Оборудование интегрированных сетей ведомственной связи. ОАО «Интелтех»
является одним из основных разработчиков средств автоматической коммутации для сетей
телефонной связи Министерства обороны, Министерства внутренних дел и Федеральной
службы охраны РФ. Созданные предприятием электронные автоматические телефонные
станции установлены и работают в штабах, управлениях и на командных пунктах систем
связи этих ведомств [11]. Современный вариант интегрального оборудования предназначен
для организации сетей связи, предоставляющих должностным лицам стационарных и
мобильных пунктов управления услуги по оперативному высококачественному обмену
документальной, аудио и видео информацией с управляемыми объектами по проводным и
радио каналам. Комплексы средств связи для мобильных объектов могут размещаться в
полевых аппаратных и на надводных кораблях.
В настоящее время при производстве коммутационного оборудования
интегрированных сетей ведомственной связи используется аппаратная платформа Intel,
сертифицированная операционная система жесткого реального времени КПДА.0002-01
(QNX) и отдельные комплектующие изделия зарубежной электронной техники.
Реализованы средства, обеспечивающие режим пакетной передачи речевой
информации (IP-телефонии), производится разработка высоконадежного варианта
коммутационного оборудования, аппаратные средства которого ориентированы на
размещение в конструктиве Compact PCI.
Ближайшими планами предусматривается разработка дополнительных аппаратнопрограммных средств, обеспечивающих взаимодействие со средствами радиосвязи
тактического звена управления 6-го поколения и подвижными средствами спутниковой
связи, поддержка идеологии межвидовой интеграции и частичной самоорганизации
элементов тактического звена в иерархии управления ВС РФ.
С учетом новых реалий и перспективных требований потребителей разрабатываются
методы сетевого управления и технического обслуживания. В перспективе
предусматривается внедрение в эти компоненты интеллектуальных элементов в виде
систем поддержки принятия решений, систем математического моделирования вариантов
развертывания подвижных средств, онтологии используемых понятий, технологий
поддержки идеологии самоорганизующихся и самосохраняющихся сетей.
Средства и системы обмена данными для ВМФ РФ. ОАО «Интелтех» является одним
из ведущих российских разработчиков и поставщиков сетей, систем, комплексов
технических и программных средств для телекоммуникаций, включая комплексы обмена
данными для подводных лодок и надводных кораблей [12]. Сегодня на их базе разработано
новое поколение комплексов средств автоматизации связи двойного применения.
Представителем оборудования нового поколения, разработанного ОАО «Интелтех»
для данной области, является аппаратура «Трасса-Э». Аппаратура автоматизированного
приема и передачи быстродействующей (БД) и сверхбыстродействующей (СБД) связи
«Трасса-Э» относится к оборудованию военно-морских систем радиосвязи и обмена
управляющей информацией береговых командных пунктов (БКП) с подводными лодками
(ПЛ) и надводными кораблями (НК), их соединениями, а также для связи между собой
отдельных ПЛ и НК. В аппаратуре «Трасса-Э» в качестве программной платформы,
обеспечивающей выполнение заданных функций в масштабе реального времени,
применяется защищенная операционная система жесткого реального времени КПДА.0002-
01 (QNX v. 4.2). При построении технических средств в аппаратуре используются
аппаратные платформы Intel и MIPS. Создание прикладного алгоритмического и
функционального программного обеспечения составляет 82% сложности и стоимости
разработки и производства аппаратуры «Трасса-Э».
В перспективе предусматривается повышение уровня интеллекта системы с целью
автоматизации действий операторов, основанное на применении комплекса
математических моделей для расчета параметров сеансов связи, элементов систем
поддержки принятия решений для оптимизации расписания и параметров сеансов связи с
учетом многочисленных факторов внешней среды (в том числе - уровня
радиопротиводействия) и взаимного пространственного расположения корреспондентов (на
берегу, в море, в подводном положении).
Многофункциональные комплексы связи. В последние годы в соответствии с
мировыми тенденциями развития телекоммуникационных технологий предприятие
ориентируется на создание аппаратуры нового поколения, обеспечивающей решение задач
сетевой и системной интеграции. Комплексное или фрагментарное использование
мультисервисного оборудования ОАО "Интелтех" обеспечивает заказчикам возможность
выбора и реализации гибкой стратегии раз вития и модернизации своих сетей на основе
принципов конвергенции и поэтапного внедрения новых сетевых и информационных услуг.
«Интелтех» в этой области разрабатывает средства "двойного применения" - аппаратнопрограммные комплексы, ориентированные на текущие и перспективные потребности
силовых ведомств, органов государственного управления, коммерческих структур.
Оборудование разрабатывается в соответствии с идеологией сетей нового поколения
(NGN, IMS); при его реализации используются следующие технологии: формирования IP и
SIP сетей формирования транспортной сети - SDH, IP/MPLS; формирования виртуальных
частных сетей - IP/MPLS; базовые защищенные компьютерные технологии.
При
разработке
оборудования
использована
технология
компонентного
проектирования телекоммуникационных систем нового поколения. Для потребностей
перспективных разработок ОАО «Интелтех» наиболее актуальной в данной области
является технология MicroTCA (Micro Telecommunications Computing Architecture), которая
в сфере телекоммуникаций предназначена для реализации корпоративных приложений.
Стандарт MicroTCA определяет модульную архитектуру на основе объединительной
панели, способную поддерживать резервированную встроенную систему на базе мезонинов
AdvancedMC. Стандарт MicroTCA поддерживает "горячую" замену модулей, автономное
управление системой и обеспечивает обмен данными между платами по быстрым
коммутируемым соединениям.
В стиле компонентного проектирования производится разработка двух элементов для
телекоммуникационных сетей нового поколения - интегрального коммутатора и комплекса
организации видеоконференц-связи.
Интегральный коммутатор обладает следующими характеристиками:
– архитектура, поддерживающая основные положения концепций сетей нового
поколения NGN и IMS;
– функции IР-УАТС;
– поддержка протокола SIP;
– реализация широкого набора дополнительных видов обслуживания;
– функции контроля доступа к услугам связи.
Аппаратно-программный комплекс организации ВКС предназначен для реализации
серверных функций средств видеоконференцсвязи и обеспечения функций управления и
защиты информации. Комплекс состоит из сервера сигнализации SIP и серверов
многоточечных конференций, предназначенных для централизованного управления, и
обладает следующими характеристиками:
– транспортный протокол - TCP/IP;
– протокол сигнализации - SIP;
– используемые видеокодеки: Н.261, Н.263, Н.264, MPEG-4;
– используемые аудиокодеки: G.711, G.723, G.728.
Непрерывно совершенствуя свою продукцию, ОАО «Интелтех» готово поставлять
оборудование для систем управления и сетей связи (стационарных, мобильных) как
специального назначения, так и двойного применения.
Список литературы
1. Захаров В.П., Соколов А.В. Роль оперативного оборудования территории страны
в повышении эффективности применений ракетного вооружения - Военная мысль, 2008,
№2.
2. Долматович И.А. Проблемы обеспечения оборонной безопасности России.
Журнал "Право и безопасность" Номер - 1 (34), Март 2010.
3. Волошенко М.В. Информационная безопасность, независимость инфокоммуникационного пространства России. www.sgk-urep.ru/documents/inf_security.doc.
4. Военная реформа: время сверять часы. Газета «Красная звезда» от 15 декабря
2010 года.
5. Государственная программа вооружения. Газета «Красная звезда» от 11 января
2011 года.
6. Изучая войны будущего. Газета «Красная звезда» от 15 января 2011 года.
7. Время «автоматизированных» войн. Единая система АСУ ВС – жизненная
необходимость. Независимое военное обозрение. 2011 г. №1.
8. Создание и развитие комплексов связи атомных подводных лодок ВМФ МО РФ.
Журнал «Электросвязь» № 11. 2010 г.
9. Директоров Н.Ф., Мирошников В.И. и др. Информационные технологии в
системе управления силами ВМФ (теория и практика, состояние и перспективы развития). СПб.: «Элмор», 2005.
10. За счет прорывных технологий. Газета «Красная звезда» от 22 декабря 2010 года.
11. Николашин Ю.Л. О вкладе ОАО «Интелтех» в развитие систем и средств связи
Вооруженных сил России. - Связь в Вооруженных силах Российской Федерации - 2006.
Тематический сборник. - Компания Информационный мост», 2006.
12. Николашин Ю.Л., Мирошников В.И. О вкладе ОАО «Интелтех» в развитие
систем и средств связи ВМФ - Связь и АСУ Военно-Морского флота. Юбилейное издание,
посвященное 95-летию Службы связи ВМФ. - Компания «Информационный мост», 2005.